本发明涉及混凝土外加剂领域，更具体地说，它涉及一种适用于干法制砂混凝土的减水剂、应用。
背景技术：
：减水剂是一种在维持混凝土坍落度基本不变的条件下，能减少拌合用水量的混凝土外加剂。干法制砂就是采用干法机制砂生产线加工机制砂骨料，为达到建筑用砂的标准，在清除砂石成品中的泥粉时采用选粉机，较易去除泥粉且不易造成砂石流失；而湿法制砂生产线主要采用洗砂机进行泥粉的清洗，通过洗砂机的洗选除掉砂子里面的泥粉，从而达到建筑用砂的标准。在一些水资源不够丰富的地区，制备混凝土时通常采用干法制砂。同时，为了减少水的使用，在拌合形成混凝土的过程中，也会添加一些减水剂，在维持混凝土坍落度基本不变的条件下减少拌合用水量。然而，传统的减水剂对干法制砂中所携带的泥粉具有敏感的不良影响，造成减水剂的效果不明显，并且导致混凝土初始流动性不足，流动度损失加快。为了使获得的混凝土具有较好的保坍性能，所需要添加的减水剂的量提高，但这容易增加成本。因此，一种不易受到干法制砂中泥粉的影响而同时能为混凝土提供较好的保坍性能的减水剂具有广阔的市场前景。技术实现要素：针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种适用于干法制砂混凝土的减水剂，其具有不易受到干法制砂中泥粉的干扰，又能同时为混凝土提供较好的保坍性能的优点。本发明的第二个目的在于提供一种适用于干法制砂混凝土的减水剂的制备方法，可使减水剂中所添加的组分得到充分反应。本发明的第三个目的在于提供一种适用于干法制砂混凝土的减水剂的应用，以合适的量添加至混凝土拌合物中，不仅能使混凝土拌合物具有较好的坍落度，此外，还能在一定程度上节约成本。为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种适用于干法制砂混凝土的减水剂，包括如下重量份数的组分：乙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯1-3份；丙烯酸2-5份；异戊烯基聚氧乙烯醚20-50份；氧化还原引发剂0.6-1.5份；水溶性链转移剂0.1-0.5份；水40-76.3份；所述氧化还原引发剂由过氧化氢、抗坏血酸组成。通过采用上述技术方案，乙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯为甲基丙烯酯化的磷酸酯功能单体，具有较好的附着力促进作用以及偶联作用，可适用于各种自由基聚合体系，从而有助于促进本发明中所添加的组分之间的相互配合。异戊烯基聚氧乙烯醚的分子结构为梳形，自由度高，具有优异的水溶性，且无毒、无腐蚀性，具有渗量低、减水率高、高保坍、粘聚性好、增强效果好、耐久性、不锈蚀钢筋及对环境友好等优势。氧化还原引发剂中，过氧化氢具有极佳的水溶性，通常作为消毒剂进行使用，具有较强的氧化还原性；抗坏血酸为多羟基化合物，其分子中第2及第3位上两个相邻的烯醇式羟基极易解离而释出h+，从而具有酸性，且抗坏血酸具有很强的还原性，很容易被氧化成脱氢维生素c，但该反应可逆。两者配合使用，使所处的环境保持酸性，从而使过氧化氢和抗坏血酸都具有较好的稳定性，不易造成两者失效。水溶性链转移剂可充分溶于水中，且可有效地使链增长自由基发生自由基转移，从而调节聚合物的相对分子质量，调节聚合物的粘度。本发明中的水溶性链转移剂的添加量适中，从而使聚合物的链长适中、粘度适中，不易出现过聚的现象。因此，在氧化还原引发剂的作用下，使丙烯酸中的双键打开，与异戊烯基聚氧乙烯醚形成加聚反应，并且分别形成聚羧酸减水剂的主链和支链。而乙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯在氧化还原引发剂的作用下，形成聚羧酸减水剂主链的缓释部分，并具有较好的抗泥效果，从而使形成的减水剂不易受到干法制砂中所携带的泥粉的影响并依旧可达到较好的减水效果。与此同时，在聚羧酸减水剂的不断形成的过程中，水溶性链转移剂对形成的聚羧酸减水剂的分子量进行控制，使聚羧酸减水剂的分子量适中且不易出现过聚现象。本发明中的减水剂，可不易受到干法制砂中泥粉的影响，起到减少用水量的效果，并且可提高保坍性、缓凝性，不易出现泌水的现象。该减水剂可用于较远距离输送的商品混凝土中，从而使经过远距离输送的混凝土保持较好的原始性能，即高保坍、不泌水离析。进一步优选为：所述氧化还原引发剂中，过氧化氢的重量份数为0.5-1份；抗坏血酸的重量份数为0.1-0.5份。通过采用上述技术方案，按照上述重量份数范围内的过氧化氢和抗坏血酸进行相互配合，获得的氧化还引发剂具有更好的引发效果，有助于促进羧酸聚合物的合成。进一步优选为：所述水溶性链转移剂为甲基丙烯磺酸钠、亚硫酸氢钠、异丙醇中的至少一种。通过采用上述技术方案，甲基丙烯磺酸钠、亚硫酸氢钠、异丙醇均具有优异的水溶性，且三者可单独或者相互配合使用，达到控制聚羧酸减水剂的分子量大小的目的。为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：一种适用于干法制砂混凝土的减水剂的制备方法，包括如下步骤：步骤一，将重量份数比为(118-119)∶(179-180)∶1的水、异戊烯基聚氧乙烯醚、过氧化氢相互混合，形成底液；将重量份数比为(102-103)∶(22-23)∶25的水、丙烯酸、乙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯相互混合，形成a液；将重量份数比为(147-148)∶(1.5-2)∶1的水、抗坏血酸、水溶性链转移剂相互混合，形成b液；步骤二，将底液加热至58-62℃，保温，向底液中同时加入步骤一中获得的a液和b液，并且充分混合；步骤三，保温，搅拌，获得减水剂。通过采用上述技术方案，步骤一中，先将水、异戊烯基聚氧乙烯醚、过氧化氢按照一定的重量份数比范围进行配比，从而获得底液，其中含有氧化还原引发剂；将水、丙烯酸、乙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯按照一定的重量份数比范围进行配合，进而形成a液，其中含有丙烯酸单体，但不含氧化还原引发剂；将水、抗坏血酸、水溶性链转移剂按照一定的重量份数比范围进行配和，形成b液，其中含有氧化还原引发剂和水溶性链转移剂。底液、a液、b液均为溶液，独立时，可各自维持平衡状态。在步骤二中进行添加时，即当a液、b液与底液混合时，两种引发剂形成复配作用，丙烯酸打开双键，形成聚羧酸减水剂的主链，乙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯形成聚羧酸减水剂主链的带有抗泥效果的缓释部分；与此同时，异戊烯基聚氧乙烯醚与丙烯酸形成加聚反应，形成聚羧酸减水剂的支链。而水溶性链转移剂的加入，可控制形成的聚羧酸减水剂的分子量的大小，使聚羧酸减水剂不易出现过聚现象。步骤三中进行保温处理，有助于使a液、b液与底液形成充分反应。最终获得的减水剂可起到较好减水和保坍效果。进一步优选为：所述步骤二中，向底液中加入a液和b液的过程为均匀滴加，且在整个滴加过程中，不断混合底液、a液和b液，直至a液和b液完全滴加，总的滴加时间为3.5h。通过采用上述技术方案，a液、b液与底液之间的反应为同时并均匀进行，向底液中加入a液和b液的过程为均匀滴加，有助于增加a液、b液与底液中的组分形成相互反应的充分性。控制滴加时间，能确保a液、b液同时添加完毕，进而更为准确地控制反应的进行，也不易使形成的聚羧酸减水剂发生过聚的现象。进一步优选为：所述步骤一中，制备底液所用到的水、制备a液所用到的水、制备b液所用到的水的重量份数比为(118-119)∶(102-103)∶(147-148)。通过采用上述技术方案，在配制a液、b液和底液时所用到的水的量需要严格控制，否则，三种溶液的浓度控制不够好，容易导致加聚反应时反应获得的聚羧酸减水剂的效果不佳。进一步优选为：所述步骤三中，保温的温度为58-62℃，保温的时间为30-35min。通过采用上述技术方案，采用上述的范围内的温度和时间进行保温，有助于使加入的a液、b液、底液形成充分反应，最大程度上获得聚羧酸减水剂。为实现上述第三个目的，本发明提供了如下技术方案：一种适用于干法制砂混凝土的减水剂的应用，所述减水剂的使用量占胶凝材料的0.5-2.0wt％。通过采用上述技术方案，采用上述比例范围，将减水剂与混凝土的胶凝材料进行充分混合，从而有助于充分提高获得的混凝土拌合物具有较好的坍落度，且使成型后的混凝土具有较好的抗压强度。综上所述，本发明具有以下有益效果：第一、本发明中采用过氧化氢与抗坏血酸作为氧化还原引发剂，丙烯酸、异戊烯基聚氧乙烯醚、乙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯作为单体，加聚反应获得聚羧酸减水剂，同时还通过水溶性链转移剂控制形成的聚羧酸减水剂的聚羧酸分子量，不易使其出现过聚的现象。第二、本发明中所采用的制备方法中，先分别形成了底液、a液、b液，且对三种溶液中的不同组分的用量进行了严格控制，达到三种溶液在各自的体系中保持平衡，且在反应过程中，也严格控制了添加的速度，进而使获得的聚羧酸减水剂具有适中的分子量，不易发生过聚现象，同时也可为混凝土提供较好的保坍性能。具体实施方式以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。实施例1：一种适用于干法制砂混凝土的减水剂，所包括的组分及其相应的质量如表1所示，且通过如下步骤制备获得：步骤一，将质量比为119∶180∶1的水、异戊烯基聚氧乙烯醚、过氧化氢相互混合，形成底液；将质量比为102.4∶22.6∶25的水、丙烯酸、乙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯相互混合，形成a液；将质量比为147.2∶1.8∶1的水、抗坏血酸、水溶性链转移剂相互混合，形成b液；步骤二，将底液加热至60℃，保温，向底液中加入a液和b液的过程为均匀滴加，且在整个滴加过程中，不断混合底液、a液和b液，直至a液和b液完全滴加，总的滴加时间为3.5h，并且充分混合；步骤三，保温，搅拌，保温的温度为60℃，保温的时间为33min，获得减水剂。其中，水溶性链转移剂为甲基丙烯磺酸钠；甲基烯基聚氧乙烯醚选用的型号为tpeg-2600a，购自邢台市蓝天精细化工有限公司。实施例2-7：一种适用于干法制砂混凝土的减水剂，与实施例1的区别在于，所包括的组分及其相应的质量如表1所示。表1实施例1-7所包括的组分及其相应的质量(kg)实施例8：一种适用于干法制砂混凝土的减水剂，与实施例1的区别在于，水溶性链转移剂为质量比为1∶1.2∶1的甲基丙烯磺酸钠、亚硫酸氢钠、异丙醇。实施例9：一种适用于干法制砂混凝土的减水剂，与实施例1的区别在于，水溶性链转移剂为质量比为1.1∶1∶1.3的甲基丙烯磺酸钠、亚硫酸氢钠、异丙醇。实施例10：一种适用于干法制砂混凝土的减水剂，与实施例1的区别在于，水溶性链转移剂为质量比为1.5∶1的甲基丙烯磺酸钠、异丙醇。实施例11：一种适用于干法制砂混凝土的减水剂，与实施例1的区别在于，水溶性链转移剂为质量比为1∶1.3的甲基丙烯磺酸钠、亚硫酸氢钠。实施例12：一种适用于干法制砂混凝土的减水剂，与实施例1的区别在于，水溶性链转移剂为质量比为1.4∶1的亚硫酸氢钠、异丙醇。实施例13：一种适用于干法制砂混凝土的减水剂，与实施例1的区别在于，在制备过程中，步骤一中，形成底液时，水、异戊烯基聚氧乙烯醚、过氧化氢的质量比为118∶179∶1；形成a液时，水、丙烯酸、乙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯的质量比为102∶23∶25；形成b液时，水、抗坏血酸、水溶性链转移剂相互混合的质量比为147∶2∶1。实施例14：一种适用于干法制砂混凝土的减水剂，与实施例1的区别在于，在制备过程中，步骤一中，形成底液时，水、异戊烯基聚氧乙烯醚、过氧化氢的质量比为118.3∶179.6∶1；形成a液时，水、丙烯酸、乙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯的质量比为102.8∶22.3∶25；形成b液时，水、抗坏血酸、水溶性链转移剂相互混合的质量比为147.5∶1.5∶1。实施例15：一种适用于干法制砂混凝土的减水剂，与实施例1的区别在于，在制备过程中，步骤一中，形成底液时，水、异戊烯基聚氧乙烯醚、过氧化氢的质量比为118.7∶179.2∶1；形成a液时，水、丙烯酸、乙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯的质量比为103∶22∶25；形成b液时，水、抗坏血酸、水溶性链转移剂相互混合的质量比为147.7∶1.7∶1。实施例16：一种适用于干法制砂混凝土的减水剂，与实施例1的区别在于，在制备过程中，步骤三中，保温的温度为58℃，保温时间为35min。实施例17：一种适用于干法制砂混凝土的减水剂，与实施例1的区别在于，在制备过程中，步骤三中，保温的温度为62℃，保温时间为30min。对比例1：一种减水剂，与实施例1的区别在于，采用等量的硫酸铵代替氧化还原引发剂；采用等量的巯基丙酸代替水溶性链转移剂；采用等量的丙烯酸乙酯代替乙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯。对比例2：一种减水剂，与实施例1的区别在于，采用等量的甲基丙烯酰氧乙基邻苯二甲酸单酯代替乙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯；采用等量的巯基丙酸、巯基乙醇代替水溶性链转移剂，其中，巯基丙酸、巯基乙醇的质量比为1∶2。对比例3：一种减水剂，与实施例1的区别在于，包括如下组分：3000分子量聚醚大单体、双氧水、丙烯酸、不饱和磺酸盐、抗坏血酸、苯基羧酸功能单体、磷酸酯功能单体、链转移剂、中和剂和水。总质量1000份，制备后成品质量分数为40％，制备方法包括以下步骤：1)将342份奥克703、2份均苯二酐二甲基丙烯酸羟乙酯、5.3份甲基丙烯酰氧乙基磷酸酯和210份水加入到反应釜中，搅拌加热待其溶解；2)测定釜内温度，控制温度在47℃，温度稳定后，一次性加入0.9份质量百分比为27.5％工业级双氧水；3)待5min后，开始滴加溶液b，溶液b滴加完毕后，10min内开始滴加溶液a；溶液a滴加时间为2.5小时，溶液b滴加时间为3小时；溶液b由0.5份抗坏血酸、0.35份巯基乙酸和95份水组成，溶液a由39份丙烯酸、4份乙烯基磺酸钠和66份水组成；4)滴加结束后，保持温度恒定，熟化1.5小时，待反应溶液温度低于30℃时，缓慢加入7份乙醇胺，补水到1000份，即得质量分数为40％的减水剂。对比例4：一种减水剂，与实施例1的区别在于，制备过程采用如下操作方式进行：将水加热至60℃，保温，并且同时将异戊烯基聚氧乙烯醚、过氧化氢、丙烯酸、乙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯、抗坏血酸、甲基丙烯磺酸钠一同加入并进行充分搅拌，经过3.5h的搅拌，获得减水剂。对比例5：一种减水剂，与实施例1的区别在于，制备过程采用如下操作方式进行：将水加热至60℃，加入过氧化氢、抗坏血酸，充分混合，保温；再同时加入乙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯、丙烯酸、异戊烯基聚氧乙烯醚、甲基丙烯磺酸钠，搅拌3.5h后，获得减水剂。试验一：物理性能检测试验试验样品：选取实施例1-17、对比例4-5中的减水剂作为试验样品。试验方法：观察试验样品的外观，记录并进行分析；试验结果：实施例1-17、对比例4-5的外观如表2所示。表2实施例1-17、对比例4-5的外观试验样品外观试验样品外观实施例1无杂质、无过聚现象实施例11无杂质、无过聚现象实施例2无杂质、无过聚现象实施例12无杂质、无过聚现象实施例3无杂质、无过聚现象实施例13无杂质、无过聚现象实施例4无杂质、无过聚现象实施例14无杂质、无过聚现象实施例5无杂质、无过聚现象实施例15无杂质、无过聚现象实施例6无杂质、无过聚现象实施例16无杂质、无过聚现象实施例7无杂质、无过聚现象实施例17无杂质、无过聚现象实施例8无杂质、无过聚现象对比例4有轻微过聚现象实施例9无杂质、无过聚现象对比例5有轻微过聚现象实施例10无杂质、无过聚现象//由表2可知，实施例1-17中无杂质，且无过聚现象，整体澄清感较佳。而对比例4-5均有轻微的过聚现象，说明在制备的过程中，无论是同时将异戊烯基聚氧乙烯醚、过氧化氢、丙烯酸、乙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯、抗坏血酸、甲基丙烯磺酸钠一同加入60℃的水中进行搅拌，还是将乙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯、丙烯酸、异戊烯基聚氧乙烯醚、甲基丙烯磺酸钠一同加入溶有过氧化氢、抗坏血酸的水中进行搅拌，均会导致难以控制加聚反应的进行，从而造成过聚现象。而过聚现象容易影响获得的减水剂的性能。试验二：坍落度试验试验样品：选取实施例1-17、对比例1-5中的减水剂作为试验样品。试验方法：按照表3中的混凝土配比进行混凝土的配制，分别获得混凝土1-22。试验结果：混凝土1-22的坍落度以及成型后的混凝土1-22的抗压强度如表4所示。表3混凝土配比表其中，水泥为琉璃河e042.5；粉煤灰：天津新路广；砂子：二区中砂(干法制砂，含泥量7％)；石子：碎石，5.25ram；水：自来水；减水剂：实施例1-17、对比例1-5中的减水剂。表4混凝土1-22的坍落度以及成型后的混凝土1-22的抗压强度由表4可知，采用实施例1-17作为减水剂添加并拌合形成的混凝土1-17在拌合形成的5min后，具有220mm左右的坍落度，且在拌合60min后，仍能保持210mm左右的坍落度，说明拌合后的混凝土1-17均具有较好的坍落度，且坍落度在1h后变化不大，这种类型的混凝土可适用于较远距离输送。而采用对比例1-5作为减水剂添加并拌合形成的混凝土18-22在5min后的坍落度小于混凝土1-17的坍落度，且经过1h后，混凝土18-22的坍落度大幅缩小，说明随着时间的延长，坍落度会变小，不适于用于运输，也会对泵送产生一定影响。与此同时，混凝土1-17在第4天的抗压强度为26mpa左右，且第7天的抗压强度上升到37mpa左右，但混凝土18-22在第4天的抗压强度、第7天的抗压强度，分别低于混凝土1-17在第4天的抗压强度和在第7天的抗压强度。上述区别表明，减水剂的组成以及对应的配比，以及减水剂的制备方法，均会对所添加进入的混凝土的坍落度和成型后的混凝土的抗压强度产生较为明显的影响。本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。当前第1页12